近年来3D打印获得了全球科研工作者的认可并得到了飞速的发展,甚至一度被称为第三次工业革命。光固化3D打印就是其中的一种,其实光敏树脂的研究己经有几十年的时间了,但是将光敏树脂用于3D打印也是近几年随着光固化3D打印发展而出现的。常用的环氧树脂类丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸树脂、环氧丙烯酸树脂、聚丙烯酸树脂等,均由于材料本身原因,使得制件的力学性能以及翅曲耐热方面不佳,难以获得长足发展与应用。
相对于传统用于3D打印的丙烯酸酯类,DAP由于分子结构中芳香基团的存在,强度、硬度耐热性等大幅度提髙。目前,DAP的应用主要是合成DAP预聚液,然后通过低温醇类强制冷却获得白色粉末状DAP,合成DAP主要采用自由基聚合的方法,生产DAP树脂的产率低,能耗大,及对环境存在污染。为了革除上述弊端,将合成的DAP预聚液作为改性物质加入光敏树脂中,通过化学反应将DAP的预聚体以及DAP单体接入自由基聚合的大分子上,一方面可以提高传统光敏树脂的力学强度、硬度、耐热性等性能,另一方面通过DAP预聚液的直接使用,完全可以避开传统的提取步骤,节约能源,实现绿色生产。
在一个光敏树脂体系中,虽然光引发剂(photoinitiator,PI)用量是非常少的,但是它却是最为关键的组分,作为引发剂,它是外界能量与光敏树脂反应的转化载体,光引发剂的用量及种类决定了光固化体系反应的速度以及光固化制品的多种性能质量。光引发剂能够吸收引发光源的福射能,然后通过激发而发生化学变化,最后生成活性中间体(自由基或者阳离子),使得液态树脂能够迅速发生聚合、交联形成固化产物。紫外光固化具有很多传统热固化不具有的优点,例如固化速度快、不用加热、溶剂使用量小、高效且节能等优点。进入21世纪以来,在科研工作者的努力与政府的扶持之下,我国的光固化产业获得了快速的发展,成为了美国与日本之后,全球第三大的光引发剂生产地。
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